【專題探索】我國區域能源整合推動能源轉型策略建議
陳彥豪、張博甯、劉兆歡、盧思穎、左峻德、紀國鐘 (2017/05/20) 《台經月刊第40卷第5期》
在國際間積極推行減碳政策下，隨著太陽能、風能等再生能源發電成本下降，全球性的能源轉型正在進行。為擴大再生能源使用，各國期待藉由強化需求面管理、再生能源、儲能、智慧電網應用，建立區域智慧能源管理與供應體系，促進能源轉型所需技術實用性或經濟性，實現能源轉型目標。台灣設定2050年溫室氣體排放量降為2005年排放量50%，推動2025年非核家園，提升綠能發電比例至20%等政策目標，並已於2017年完成《電業法》修正。台灣即將經歷重大的能源與社會轉型工程。
台灣各區域能源利用與再生能源有其特色，例如：北部為能源需求中心、中部擁有離岸及陸上風力發電資源、南部太陽光電資源充沛、東部則有豐富的地熱、海洋能源。本文將從台灣的能源政策、綠色能源技術產業發展、區域能源特色，說明智慧電網技術及虛擬電廠商業模式驅動台灣智慧能源整合、建構綠色能源供應體系的運作構想。
國際再生能源發展方向
面對能源需求增加與全球暖化課題，綠色能源無疑為人類發展永續能源供應體系、維持社會活力最佳的選項。全球各政府制定明確政策綠能發展目標與獎勵措施，鬆綁法規限制，各國對再生能源的投資逐年提升，再生能源近十年的發展與成長超過預期。2015年世界能源展望的統計顯示，2014年全球新建的電廠中有將近半數使用再生能源。
太陽光電是第三項全球最重要的再生能源來源。2014年全球系統裝置量為177GW，主要設置國家為中國、日本、美國；2015年全球太陽光電累計裝置量達到229GW，較2014年增加52GW，年成長29%。依區域別，太陽光電的設置量主要來自於亞洲和美洲，與部分新興國家的新市場開發。國際上推動太陽光電的多數國家，皆訂有太陽光電中長期發展目標。
長期而言，全球太陽光電市場累積裝置量仍將快速增加，國際能源總署評估，若要減緩暖化問題，全球在124年太陽光電的累積裝置量，需要比過去20年累積的裝置量多出11倍。近年來，全球風力發電裝置容量持續增加，2015年全球裝置量為63GW。歐洲因為多數陸域可開發風場逐漸建置完畢，故離岸風場成為新標的，2015年其離岸風電的新增裝置量為3,018.5MW，較2014年成長108.3%。隨著水深與離岸距離加大，離岸風力將往風機單機容量大型化及浮動式平台發展。
2016年11月正式生效的巴黎協議，其長期目標在將全球均溫增幅控制在工業革命前水準之攝氏兩度以內，並積極控制不超過攝氏1.5度，可預期未來全球減碳政策推動將更為積極。為加速能源轉型，2015~2040年全球在發電方面的投資，再生能源將高達60%，主要投資項目為太陽光電及風力發電等綠色能源。因應未來再生能源大規模發展，各國將制定新的再生能源推動措施、消除進入障礙、吸引投資、促進創新，並強化能源基礎設施及市場機制，使其更兼具包容性與靈活性。
儲能與能源整合技術發展趨勢
隨著再生能源的使用及併網量增加，儲能技術發展與應用為間歇性能源轉換成穩定、可調度運用的電力主要課題。儲能系統可提高電網利用率、整合再生能源發電，發展更經濟的能源供應體系，已成為各國能源科技發展與應用推廣的重點。綜合分析美國、歐洲、日本、中國地區之儲能系統技術推動措施，在技術面，各國多已將儲能技術列為研發重點項目，並設定發展目標，鼓勵企業與學研界投入儲能系統研發。在推廣方面，則補助電力公司具規模的儲能、新能源與智慧電網系統綜合性示範應用實證。在市場面，則設定儲能應用推動政策目標，提供電力事業與用戶獎勵措施，促使電網與用戶端的儲能市場形成。
能源轉型、再生能源、智慧電網、虛擬電廠、儲能技術、區域能源整合、非核家園、綠能投資、電力市場改革、政策推動
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